Решебник по физике 7 класс Перышкин | Страница 113

1. Назовите виды трения. Приведите примеры.

Существуют несколько видов трения:

1) Трение покоя: Это трение, которое возникает, когда два объекта находятся в контакте, но не двигаются относительно друг друга. Примером может служить ситуация, когда вы пытаетесь сдвинуть тяжелый ящик по полу, и он оказывается неподвижным из-за трения покоя между ящиком и полом.

2) Трение скольжения: Это трение, которое возникает, когда два объекта скользят друг по другу. Примером может служить скольжение коньков по льду.

3) Трение качения: Это трение, возникающее, когда объект катится по поверхности. Примером может служить катание колеса велосипеда или автомобиля по дороге.

Трение оказывается полезным, когда нужно, чтобы автомобиль начал движение или остановился, чтобы не скользили ноги зимой на дороге, чтобы многие растения и животные смогли схватить своими приспособлениями пищу.

Вред трения: когда в двигателе много движущихся частей, сила трения приводит к износу валов и других частей. Кроме того, для преодоления силы трения двигатель должен развивать дополнительные усилия, что связано с увеличением расхода горючего.

Силу трения необходимо было уменьшить, когда надо было перетащить три мешка картошки, для этого я помести их в тачку.

Силу трения необходимо было увеличить, когда на улице был гололед, для этого я надела ботинки с шипами.

В машинах подшипники используются, чтобы уменьшить силу трения вращающихся деталей.

В подшипнике скольжения две поверхности, которые, скользя друг по другу, предохраняют от изнашивания основную деталь.

Шариковый подшипник состоит из внутренней обоймы (вкладыша), внешней обоймы и тел качения (шариков или роликов), находящихся между кольцами. Внутреннее кольцо подшипника насажено на ось, неподвижно связанную с деталью, наружное – закреплено в корпусе машины. Чтобы при вращения вала ролики (шарики) в подшипнике не смещались при движении, их помещают в сепаратор – специальное кольцо с окошками.

1. Побеседуйте со знакомыми вам автомобилистами и выясните, в каких узлах автомобиля необходимо увеличивать трение (трение полезно), в каких уменьшать (трение вредно).

Места, где трение можно попытаться уменьшить:

1) Механизмы двигателя: Внутренние детали двигателя, такие как поршни, кольца и оси, могут быть покрыты специальными покрытиями или использовать смазочные материалы, чтобы уменьшить трение и износ.

2) Передачи: В механических передачах, таких как коробка передач и дифференциал, использование качественного смазочного материала и точное настройка передач позволяют снизить трение и улучшить эффективность передачи.

3) Подвеска: Использование современных амортизаторов и пружин с низким трением может улучшить комфорт и снизить износ подвески.

Места, где трение может быть желательным:

1) Тормозные системы: Трение в тормозных системах необходимо для обеспечения надежного сцепления колодок с тормозными дисками или барабанами, чтобы обеспечить эффективное торможение автомобиля.

2) Шины: Шины должны обладать определенным уровнем трения с дорожным покрытием, чтобы обеспечить надежное сцепление с дорогой и хорошую управляемость автомобиля.

3) Рулевая система: У рулевой системы трение необходимо для обеспечения точного контроля и отзывчивости рулевого управления.

Проведя сравнение зимних ботинок, кроссовок и летних туфель, я выделила следующие отличительные черты каждой пары обуви.

1. Зимние ботинки: Зимние ботинки имеют подошвы с глубокими протекторами, которые предназначены для обеспечения хорошего сцепления со снегом, льдом и гололедом. Эти протекторы создают большую поверхность контакта с поверхностью и обладают более высоким коэффициентом трения, что позволяет лучше сцепляться с гладкими и скользкими поверхностями.

2. Кроссовки: Кроссовки имеют подошву с более плоскими и меньшими протекторами в сравнении с зимними ботинками. Это позволяет обеспечить хорошую сцепляемость с асфальтом и другими ровными поверхностями во время бега или тренировок. Коэффициент трения для кроссовок может быть ниже, чем у зимних ботинок, чтобы обеспечить более плавное движение и уменьшить износ на асфальтовых покрытиях.

3. Летние туфли: Летние туфли, такие как сандали или легкие кеды, имеют подошву из более мягких и гибких материалов, таких как резина или полимеры. Это может создавать более низкое трение в сравнении с более прочными материалами подошв зимних ботинок или кроссовок. Такие легкие подошвы обычно предназначены для комфортной ходьбы на ровной поверхности и не предназначены для использования в условиях, требующих хорошего сцепления.

Иван и Гоша увлекаются беговыми лыжами. Гоша обычно опережает Ивана при прочих равных условиях забега на лыжах. Тренер Ивана объясняет такие результаты тем, что вес Ивана больше веса Гоши и, предположительно, поэтому лыжи Ивана скользят значительно хуже по лыжне.

Гоша обычно опережает Ивана, потому что с точки зрения закона инерции и понятия инертности объект с большей инертностью, то есть с большей массой, будет иметь меньшую скорость изменения движения при одном и том же воздействии.

1. «Инерция, вот ты где!» (возможная форма: презентация, опыт, кроссворд).

Инерция - это фундаментальное физическое свойство, которое описывает способность объекта сохранять свое текущее состояние движения или покоя. Первый закон Ньютона утверждает, что тело будет продолжать двигаться равномерно и прямолинейно или оставаться в состоянии покоя, если на него не действуют внешние силы. Инерция помогает объяснить, почему вы продолжаете двигаться вперед, когда автобус резко тормозит, или почему вы откидываетесь назад, когда автомобиль резко разгоняется.

При столкновении двух тел с разными массами, объект с большей инерцией будет иметь меньшую скорость изменения движения.

Плотность является одним из основных физических параметров, характеризующих материалы и объекты. Она определяется как отношение массы к объему. Мы рассмотрим плотности на Земле и в космосе, и как они отличаются друг от друга.

1) Плотность на Земле.

На Земле плотность различных материалов и объектов может варьироваться. Основная причина этого разнообразия заключается в различной структуре и составе материалов. Вот некоторые примеры плотностей различных объектов на Земле:

Плотность веществ:

– Воздух: Плотность воздуха составляет около 1,2 кг/м³ на уровне моря. Она может меняться в зависимости от высоты над уровнем моря и температуры.

– Вода: Плотность чистой воды составляет около 1000 кг/м³ при нормальных условиях температуры и давления.

– Железо: Плотность чистого железа составляет около 7850 кг/м³. Это один из самых распространенных металлов на Земле.

Плотность геологических формаций:

– Скалы и горные породы: Плотность скал и горных пород может варьироваться от нескольких сотен до нескольких тысяч кг/м³, в зависимости от их состава и структуры.

– Почва: Плотность почвы обычно находится в диапазоне от 1000 до 2000 кг/м³, в зависимости от ее состава и степени уплотнения.

2) Плотность в космосе.

В отличие от Земли, плотность в космосе может сильно отличаться и зависит от типа объектов и места во Вселенной. Межзвездное пространство содержит разреженные газы, пыль и другие материалы. Плотность в межзвездном пространстве составляет примерно 1 атом/см³ или менее. Это очень низкая плотность по сравнению с плотностью на Земле. Внутри галактик, таких как наша Млечный Путь, плотность может значительно увеличиваться из-за наличия звезд, пыли и газа. Однако, даже внутри галактик, плотность все равно остается намного ниже, чем на Земле. В космосе также существуют объекты с очень высокой плотностью, такие как черные дыры и нейтронные звезды. Черные дыры имеют экстремально высокую плотность, сосредоточенную в сравнительно небольшом объеме. Нейтронные звезды также обладают очень высокой плотностью, и их масса компактно сосредоточена в размере всего нескольких километров.

Сила является одним из основных понятий в физике. Она описывает взаимодействие между объектами и играет ключевую роль в понимании движения, структуры вещества и других физических явлений.

Сила определяется как воздействие, способное изменить состояние движения или форму объекта. Сила может вызывать ускорение, замедление, поворот или деформацию объекта. Она является векторной величиной, имеющей как величину, так и направление.

Существует множество различных типов сил. Вот некоторые из них:

1) Гравитационная сила: Это сила притяжения между объектами с массой. Она определяется законом всемирного тяготения Ньютона и зависит от массы объектов и расстояния между ними.

2) Электромагнитные силы: Включают силу электростатического притяжения или отталкивания между заряженными частицами, а также силу магнитного взаимодействия между магнитными полюсами.

3) Силы трения: Это силы, возникающие при движении одного объекта по поверхности другого и препятствующие его скольжению или проскальзыванию.

4) Силы упругости: Возникают при деформации твердых тел и пытаются вернуть их в исходное состояние.

5) Сила атмосферного давления: Воздух и другие газы оказывают силу на поверхность, называемую атмосферным давлением. Эта сила направлена перпендикулярно к поверхности и зависит от высоты над уровнем моря и плотности атмосферы.

Физическая сила играет фундаментальную роль в понимании мира вокруг нас. Она описывает взаимодействие объектов и позволяет объяснить и предсказать разнообразные физические явления.

На Земле невозможно полностью исключить гравитационное влияние, но можно создать условия, при которых объект или человек будут находиться в состоянии близком к невесомости.

В одном из помещений Центра подготовки космонавтов была создана специальная центрифуга весом 300 тонн и диаметром 18 метров. Она используется для имитации перегрузок в условиях земли и позволяет испытать физиологическую невесомость. Человек, желающий испытать силу 300-тонной центрифуги, одевается в защитный скафандр и помещается в специальное кресло, к которому подключают множество датчиков. Затем кресло с человеком подвозят к центрифуге и после помещения его внутрь запускают двигатель. Вращение на центрифуге продолжается три минуты, и невесомость в данном случае достигается за счет перераспределения жидкости в организме. Врачи и инструкторы следят за показаниями датчиков в течение всего этого времени. Есть и аварийный механизм, который позволяет немедленно прекратить испытания при чрезмерной нагрузке: внутри центрифуги у человека есть специальный рычаг, за который он должен крепко держаться. Если рычаг опустится, то это сигнализирует о потере сознания человека, и произойдет немедленное отключение центрифуги.

Трение играет значительную роль в повседневной жизни человека. В различных ситуациях мы сталкиваемся с трением и опираемся на него для выполнения различных задач.

Трение между подошвой обуви и поверхностью земли позволяет нам ходить и бегать без скольжения. Трение также играет роль в работе транспортных средств. Например, трение между шинами автомобиля и дорожным покрытием обеспечивает сцепление и позволяет нам управлять автомобилем безопасно.

Трение позволяет нам удерживать предметы в руках. Благодаря трению между нашими пальцами и поверхностью объекта мы можем надежно удерживать его без скольжения или падения.

Трение играет важную роль при закреплении предметов на различных поверхностях. Например, использование трения позволяет нам закрепить полки, картины или другие предметы на стенах, чтобы они не сдвигались или не падали.

Трение используется для торможения и управления движением в различных ситуациях. Например, при использовании тормозных систем в автомобиле или велосипеде, трение между тормозными колодками и дисковыми тормозами преобразуется в тепло, что позволяет замедлить и остановить движение.

Трение может приводить к выделению тепла. Это явление используется в различных областях, включая сжигание топлива, работу машин и электрических устройств. Например, движение двигателя автомобиля или трение между частями машин может вызывать нагревание и преобразование механической энергии в тепловую.